RunLoop运行循环

为什么需要RunLoop

我们新建一个空白的命令行项目

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}

编译运行，会看到控制台打印完"Hello, World!"，程序就退出了。（如果是iOS App项目的main函数也是如此的话，表现就是一闪而过）我们的App总不能在程序任务执行完毕时无端端就退出了吧，所以需要程序持续运行着，那该怎么办呢。这时p就需要RunLoop了，在程序运行的时候加个循环，让程序可以循环执行任务，即使当前任务已经执行完毕也不至于立马闪退。

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int retValue = 1;
        while (retValue) {
            //在睡眠中等待任务唤醒
            int message = sleep_and_wait();
            //执行任务
            retValue = process_message(message);
        }
    }
    return 0;
}

上面就是RunLoop的简单伪代码，如果当前没有任务需要执行，一直while循环空转是很浪费cpu资源的，RunLoop会很机智的选择休眠，等待有任务需要执行的时候再唤醒，就是说没事我就睡了，有事再来叫醒我，毕竟睡饱养好精神做事事半功倍。

Runloop的基本作用
保证程序的持续运行
处理App的各种事件（定时器，触摸事件等）
节省CPU资源，提高程序性能（有事做事，没事休眠）

RunLoop对象

iOS开发中有两套API来访问和使用RunLoop对象
Foundation: NSRunLoop
Core Foundation: CFRunLoopRef（开源链接)
NSRunLoop是CFRunLoopRef的一层OC封装

关于RunLoop的5个类：CFRunLoopRef、CFRunLoopModeRef、CFRunLoopSourceRef、CFRunLoopTimerRef、CFRunLoopObserverRef

//CFRunLoopRef结构，截取关键成员变量
typedef struct __CFRunLoop * CFRunLoopRef;
struct __CFRunLoop {
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;//当前运行的Mode
    CFMutableSetRef _modes;//CFRunLoopModeRef集合
};
//CFRunLoopModeRef结构，截取关键成员变量
typedef struct __CFRunLoopMode *CFRunLoopModeRef;
struct __CFRunLoopMode {
    CFStringRef _name;
    //Source0：触摸事件、Perform Selector
    CFMutableSetRef _sources0;
    //Source1：基于Port间的线程通信
    CFMutableSetRef _sources1;
    //Observer：监听器，用来监听RunLoop的状态
    CFMutableArrayRef _observers;//CFRunLoopObserverRef集合
    //Timers：定时器，NSTimer
    CFMutableArrayRef _timers;//CFRunLoopTimerRef集合
}

RunLoop的状态

/* Run Loop Observer Activities */
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),        //即将进入RunLoop
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), //即将处理Timer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),//即将处理Sources
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),//即将休眠
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), //刚从休眠中唤醒
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),         //即将退出Loop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};

CFRunLoopModeRef

CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式
一个RunLoop包含若干个Mode，每个Mode又包含若干个Source0/Source1/Timer/Observer
RunLoop启动时只能选择其中一个Mode，作为currentMode
如果需要切换Mode，只能退出当前Loop，再重新选择一个Mode进入
不同组的Source0/Source1/Timer/Observer能分隔开来，互不影响
如果Mode里没有任何Source0/Source1/Timer/Observer，RunLoop会立马退出

RunLoop与线程

毕竟我们的任务是在线程中执行的，所以理清RunLoop跟线程的关系是很有必要的，阅读源码可以知道以下几点

每条线程都有一个与之对应的RunLoop对象（唯一的，一对一）
RunLoop对象是保存在一个全局的Dictionary中，线程作为key，RunLoop作为value
线程刚创建时并没有RunLoop对象，会在第一次获取RunLoop是创建
RunLoop会在线程结束时销毁
程序开始运行时，主线程已经开启（获取）RunLoop，子线程默认没有开启RunLoop

RunLoop的运行逻辑

01、通知Observers：进入Loop
02、通知Observers：即将处理Timers
03、通知Observers：即将处理Sources
04、处理Blocks
05、处理Source0（可能会再次处理Blocks）
06、如果存在Source1，就跳转到第8步的03>处理Source1
07、通知Observers：开始休眠（等待消息唤醒）
08、通知Observers：结束休眠（被某个消息唤醒）
    01> 处理Timer
    02> 处理GCD Async To Main Queue
    03> 处理Source1
09、处理Blocks
10、根据前面的执行结果，决定如何操作
    01> 回到第02步
    02> 退出Loop
11、通知Observers：退出Loop